2022届高中物理学业水平等级性考试模拟试题二含解析

1、天津市 2022 届高中物理学业水平等级性考试模拟试题（二）第卷一、单项选择题如图，烟雾自动报警器的探测器中装有放射性元素镅241，其衰变方程为241 Am 237Np 4 He 下列说法正确的是（）95932A 是光子，不具有能量C 237 Np 比241 Am 的原子核更稳定B 4 He 是 粒子，有很强的贯穿本领2D冬天气温较低时，镅 241 的半衰期会变小9395每年夏季，我国多地都会出现日晕现象，如图甲所示。由于日晕现象不是很常见，常常引起人们的误解。实际上日晕就是一种光学现象，简单说是一种太阳光通过卷云层时，受到 冰晶折射或反射而形成。如图乙所示，a 、b 为其折射出的光线中的两束

2、单色光。下列说法正确的是（ ）a 光的折射率大于b 光折射率在冰晶中a 光传播速度小于b 光传播速度C从冰晶中射入空气发生全反射时b 光的临界角较小D让a 、b 光分别通过同一双缝干涉装置，b 光的相邻亮条纹间距比a 光的大北京时间 2022 年 3 月 5 日 14 时 01 分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载 火箭，采用“一箭多星”技术，成功将银河航天02 批卫星（6 颗）及其搭载的 1 颗商业遥感卫星发射升空。遥感卫星进入距地表约 500km 的近地轨道做匀速圆周运动。已知引力常量为 G，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。下列说法正确的是（） A该遥感卫星的轨道属于地球同步

3、轨道 B根据题目已知条件，可以估算该遥感卫星的线速度大小 C根据已知条件可以计算该遥感卫星所受万有引力大小 D该遥感卫星在轨道上的角速度比月球绕地球的角速度小一列简谐横波沿x 轴正方向传播，波速为3cm/s 。t 0时刻波形如图所示，且波刚传到c点。下列说法正确的是（）1A波源振动的频率2HzB b 质点起振方向沿 y 轴负方向1C在0 6 s 内，质点a 运动通过的路程为5cmD t 1s时，平衡位置在x 9cm处的质点c 将运动到12cm 处5如图所示，一质量为m、电荷量为q（qO）的粒子以初动能Ek0从 MN 连线上的P 点水平向右射出，在大小为E、方向竖直向下的匀强电场中运动。已知MN

4、 与水平方向成 45角， 粒子的重力忽略不计，则粒子到达MN 连线上的某点（未画出）时（）所用时间为动能为 3Ek02mEk0Eq4E若P 点的电势为 0，则该点电势为k 0q若仅增大初速度，速度与竖直方向的夹角不变二、不定项选择题夏天，从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若越接近水面， 湖内水的温度越高，大气压强没有变化，将气泡内气体看做理想气体。则气泡上升过程中， 以下说法正确的是（）气泡内气体对外界做功 C气泡内气体从外界吸收热量气泡内每个气体分子的动能都变大D气泡内气体的压强可能不变2如图甲所示，理想变压器原线圈匝数n1 1500 匝，副线圈的匝数为n2 750 匝

5、，输入端 M、N 所接的正弦式交变电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示。R 为定值电阻， R为滑动变12阻器，电表均为理想交流电表，下列判断正确的（）原线圈接交变电压的表达式为u 362 sin100 t(V)电压表V2的示数为18V若将变阻器的滑片P 向上滑动，电压表V2示数变大若将变阻器的滑片P 向下滑动，电流表A 读数将减小跳台滑雪是一项勇敢者的滑雪运动，图甲是 2022 年北京冬奥会跳台滑雪的主跳台“雪如意”，图乙是其部分赛道及运动情况简化示意图。现有一运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台a 处沿水平方向飞出，在斜坡上b 处着陆，测得ab 间的距离为 40m，斜坡与水平方向的夹角为

6、30，运动员（包括装备）质量为60kg，且可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，则运动员（包括装备）（）从a 处运动到b 处的时间为 2s落到b 处前瞬间动能为 2.1103J从a 处运动到b 处过程中动量变化率不变在空中距离斜坡最大距离为53 m2第 卷 9如图是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。（g 取 9.8m/s2）3选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O 点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C 为三个计数点，打点计时器通过频率为50Hz 的交变电流。用刻度尺测得OA15.55cm，OB19.20cm，OC23.23cm，重锤的质量为 1.00kg，

7、（g 取 9.8m/s2）。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B 点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 J；此时重锤的速度为 m/s。（结果均保留三位有效数字）某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h 为横轴、以12所示的图线，图线的斜率近似等于 。v2 为纵轴作出了如图丙A19.6B9.8C4.90图线明显未过原点O 的原因可能是 。 10某物理兴趣小组测量一电池的电动势和内阻。按照图甲所示连接好电路，闭合开关，调1节电阻箱，测得多组电阻箱接入电路的阻值 R 及对应的电流表的示数I，得-R 图线如图乙I所

8、示，已知R =4。04根据图像可知电池的电动势为V，内阻为 （两空均保留1 位小数）。考虑到电流表内阻的影响，电动势的测量值 实际值，内阻的测量值 实际值（填“大于”、“小于”或“等于”）。北京冬奥会冰壶比赛精彩纷呈，运动员可以通过冰壶刷摩擦冰壶前方的冰面来控制冰壶的运动。在某次练习中，A 壶与B 壶在水平冰面上发生了对心碰撞（碰撞时间不计），碰后运动员立即用冰壶刷摩擦B 壶前方的冰面，刷冰后 B 壶与冰面间的动摩擦因数变小。碰撞前后一段时间内两壶运动的vt 图像如图所示，已知直线与直线平行，且两冰壶质量相等，不计冰壶所受的空气阻力及冰壶的旋转，求：（1）01s 内 A 壶的位移：碰后B 壶的

9、加速度；图像中横坐标t1与t2的比值。如图所示，足够长的平行光滑金属导轨ab、cd 水平固定于磁感应强度方向竖直向上、大小 B 0.4T的匀强磁场中，a、c 之间连接阻值R 4 的电阻，导轨间距L 0.5m，导体棒ef 垂直导轨放置且与导轨接触良好，导体棒的质量m 0.2kg 、电阻r 1。t 0时刻对5导体棒施加一个水平向右的拉力F，使导体棒做初速度为零、加速度大小a1 5m/s2 的匀加速直线运动， t1 5s 时改变拉力F 的大小使拉力的功率此后保持恒定，t2 35s 时导体棒已经做了一段时间的匀速运动。求：（1） t 5s 时，拉力F 的大小F1；（2） 0 5s 内，通过电阻R 的电

10、荷量q；（3） 5s 35s内，导体棒产生的热量Q。在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。离子注入工作原理的示意图如图1所示。静止于A 处的离子，经电压为U 的加速电场加速后，沿图中半径为R 的虚线通过 4 圆弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从P 点沿竖直方向进入半径也为R 的圆柱形的匀强电场和匀强磁场区域，磁场方向平行于圆柱中心轴线（垂直于纸面）U6向外，电场的方向与磁场方向相反，电场强度E2 R 。过P 点的直径PQ 沿竖直方向，没有加匀强电场时，离子经磁场偏转，最后垂直打在竖直放置的硅片上的O点（ O点未画出）。已知离子的质量为m ，电荷量为q ，硅片

11、到圆柱形磁场中心线之间的距离为3R ，不计重力。2求：离子进入圆形匀强磁场区域时的速度v0和静电分析器通道内虚线处电场强度的大小E ；1匀强磁场的磁感应强度B 的大小。在硅片平面上，过O竖直向上为 y 轴，水平向内为 x 轴，若静电分析器和加速电场整体向右平移 R ，圆柱形区域电场和磁场都存在时，离子最后打在硅片上的坐标。267参考答案1C2C3B4C5D6AC7AD8ACD91.881.94B该同学做实验时先释放了纸带，然后才合上打点计时器的开关1012.51.0等于大于211（1） 0.9m；（2） 0.15m/ s2 ，方向与运动方向相反；（3）。5【解析】由vt 图像可知，01s 内

12、A 壶的运动对应直线，可知A 壶在t 0时的初速度为v 1m / s ，在t 1s时的初速度为v01 0.8m / s ，根据运动学公式x 1v v0 2 1 t代入数据解得A 壶的位移为 x1 0.9m由vt 图像中直线 可得A 壶的加速度aA0.8 1vm / s2 0.2m / s2t12直线 的延长线到t 时刻，则有0 v a t0A 2解得t2 5svt图像中直线的斜率绝对值小，对应的加速度小，即直线对应碰后 B 壶的运动，故有v0 0.6am / s2 0.15m/ s2 Bt5 1碰后 B 壶的加速度大小为0.15m/ s2 ，方向与运动方向相反；由vt图像可知 A 壶与B 壶在

13、t 1s时发生碰撞，设碰后 A 壶的速度为v ，根据动量守A恒定律可得解得v 0.2m / sAmv mv1AmvBA 壶碰后到停下所用时间为t 0 vAaA 0 0.2 s 1s0.2可得t1t t 1s 2s2故有 1 t5212（1） F1 1.2N ；（2） q 2.5C ；（3） Qr 117.5J【解析】对导体棒进行受力分析，根据牛顿第二定律有F F1Al ma1t 5s 时，导体棒的速度v1 a t1 1根据闭合电路的欧姆定律有8EBLvI 1R rR r解得 F1 1.2NF BILAlv2导体棒做匀加速运动，0 5s 内，导体棒运动的位移x 12a1设0 5s 内电路中的平均

14、电流为I ，则该段时间内通过电阻R 的电荷量q ItE1I R rE BLxtt11解得q 2.5C（3） t 5s 时拉力F 的功率P F v11 1设导体棒匀速运动的速度为v，导体棒匀速运动时受到的安培力为F，导体棒受到的拉力mF F2A2A2m B2 L2vR rP F v12 m设5s 35s内回路产生的总热量为Q，根据功能关系有P t t 1 mv2mv2 Q根据焦耳定律有QrrQ 117.5JR r212m212qUm12mURq313（1）， 2U ；（2）；（3） (23 )R ,R 。R66【解析】1离子加速电场加速后，根据动能定理qU mv2202qU m解得v 00离子在圆弧形静电分析器中，根据牛顿第二定律qEm v21R解得 E1 2UR从P 点进入圆形磁场后，垂直打在竖直放置的硅片上的O点，方向偏转90 ，故粒子在v2磁场中的轨迹半径也为R ，根据牛顿第二定律qv0B m0R90解得 B mv12mUqRRq电场和磁场都存在时，粒子将做螺旋线运动，由电场E 产生的沿 x 轴方向的运动为初2速为 0 的匀加速直线运动，由磁场产生沿纸面的运动为匀速圆周运动，以由磁场产生沿纸面的运动为匀速圆周运动为研究过程，如图所示由图中几何关系可得cos R 0.5RR 0.5即 3R粒子在磁场中的时间为t 3 Rm1v32qU0粒子由电场E 产生的加速度为a q